上海正偉：談軌道交通呈高速發展態勢

　　作為保持城市活力最主要的基礎設施，城市交通同樣影響著城市經濟的發展。素有“城市交通主動脈”之稱的軌道交通在國家政策的推動下，近年來呈現高速發展的態勢。與其他交通方式相比，用地省、運能大、污染小等特點更適合于國內大中城市的交通發展趨勢。據了解，除了北京、上海、廣州等幾大城市已經擁有較為完善的軌道交通網絡之外，目前國內規劃軌道交通網絡的城市已接近40個。

　　在全國軌道交通項目進行得如火如荼的同時，自動化廠商之間的博弈也逐漸升級。與其他行業相比，自動化產品在軌道交通行業的應用更為廣泛，但客戶和項目顯得較為集中，更為突出的是應用效果會更直接地從地鐵公司與乘客兩方面體現出來。北京地鐵運營有限公司機電公司總工程師王勝利在接受采訪時就表示：“整個軌道交通自動化是一個項目導向的市場，同時‘用戶效應’近年來也表現得十分突出。”那么這種“用戶效應”到底體現在哪些方面呢？

　　穩定性、可靠性、安全性一個都不能少

　　2009年6月22日，美國華盛頓東北部發生兩列地鐵列車相撞的嚴重事故，造成9人死亡，76人受傷，這起事故是當地近33年以來最嚴重的一次地鐵事故。經調查，事發時正在行駛的列車處于由電腦控制的自動運行模式。在這種模式下，列車駕駛員的工作只是開關車門以及應對緊急情況。有跡象表明，事發前，這列列車的女駕駛員曾試圖減速，但未能使列車停下來。調查的初步結果顯示，這起事故可能由電腦控制系統故障所致。

　　地鐵安全近年來始終被社會所關注，不只是因為這關系到地鐵公司運營的實際情況，更重要的是這直接涉及到人身安全等相關問題。所以，各大地鐵運營公司始終將“安全”列為地鐵運營的最重要標準，其中自動化產品也是評價指標之一。王總提到，軌道交通本身系統復雜，環控、智能馬達、電力監控和屏蔽門等多個子系統中均涉及到自動化產品，PLC、傳動等自動化產品在性能與功能上都有特殊的需求。所以，自動化產品與用戶需求緊密聯系，“用戶效應”很明顯。

　　王總介紹說：“軌道交通行業在動力照明、暖通空調、給排水、電扶梯、安全門、殘障設施等多專業均使用PLC等智能設備實現機電設備綜合自動化監控。而自動化產品性能主要需求主要體現在穩定性、可靠性、安全性等方面。”他指出，地鐵的自控系統首先需確保穩定性，包括PLC核心CPU、遠程I/O及現場總線的穩定性，整體系統應有較強的抗電磁干擾能力；地鐵運營環境要求自動化系統在抗粉塵、抗潮濕方面應有特殊設計；PLC內CPU程序應具有掉電保存功能，確保系統意外失電而不造成監控程序丟失；對I/O控制模塊與外界受控系統間的線路安全性需求高，應有防短路、接地等安全防護措施。

　　從功能上看，王總認為，應用在軌道交通行業的自動化產品，首先必須支持更廣泛的工業自動化通信網絡拓展功能。如自動化系統應支持MODBUS、工業以太網等多種通信網絡，從而支持更廣泛的系統間互聯或更加便于系統的嵌入；另外，還要具有高效采集、計算及存儲功能。因為地鐵機電專業監控設備眾多，普通地下車站物理監控點數一般在2000～3000點，為滿足系統大容量監控點的要求，對于PLC內CPU運算能力有極高的要求，至少不應低于300MHz。對于末端遠程I/O信號采集采樣頻率，將有更高的要求。在CPU、I/O末端效率大幅提高后必須配套高速緩沖存儲設備才能實現一個強大的自控系統。最后，需要滿足的就是系統擴容功能。由于最終用戶需求的不確定性，PLC等自動化產品應有一定的硬件、軟件擴容功能，且硬件組態方便、易行。

　　自動化廠商與研究院各有市場

近日，中國鐵道科學研究院電子所監理咨詢事業部承接了北京地鐵15號線工程供電通號監理（含供電、通信、信號、PIS、AFC、綜合監控等）項目。此次承接項目的監理范圍中涉及的設備主要包括通信系統、信號系統、供電系統、綜合監控系統（含SCADA、BAS）、PIS、AFC、OA、門禁安防系統等設備供貨及安裝。

　　目前，自動化市場伴隨著整個軌道交通產業的投資也呈現高速增長。除卻自動化產品供應商，一些系統集成商、研究院來勢洶洶，也要在軌道交通自動化市場“分一杯羹”。王總向記者介紹：“自動化廠商的優勢在于熟悉系統工藝流程的最優實現方式，比如程序編寫等。并且廠商更為熟知PLC等自動化產品的性能，進而可提供詳細的深化設計方案。服務方式則具體體現在現場組網、測試、故障診斷、處理等方面。”但同時，一些研究院的實力也不可小覷。王總指出，設計院的優勢在于具有相應的設計資質和一定的設計經驗，并了解用戶需求，方便不同系統設計層面的溝通、協調。同時，設計院的工程師更熟悉系統工藝流程，方便組織廠商與第三方接口設備廠家明確接口規約。設計院的服務方式更多體現在提供施工圖紙，以及在工程實施過程中進行設計變更和設計確認方面。

對于比較雙方表現孰優孰劣的問題，王總則表示，自動化廠商以及研究院的工作內容其實有重合之處，但并不雷同。據了解，目前除了軌道交通行業研究院，很多的自動化企業在軌道交通專用集成系統市場中，表現也很出色，和利時等國內企業已經在這一領域打造出自己的品牌。而王總認為，地鐵正常的運營需要地鐵機電公司、自動化廠商與相關研究院通力合作才能實現，所以彼此并不沖突。同時，這也是“用戶效應”的體現，因為最終的目的都是使地鐵的設計、運行狀況等達到最優。

　　綜合監控系統應用完善空間較大

目前，上海全市有116個地鐵站正在施工，這些站點在年底前將陸續完工。另外，上海地鐵綜合監控系統建設已覆蓋8條線路。據介紹，目前監護公司已經在上海地鐵1、2、4、7、8、9號線安裝了綜合監控系統。地鐵監護部門通過長期對監測數據的跟蹤觀察監測，做到提前預報和即時保護，最大限度地保障地鐵正常運營。

早期地鐵的各機電系統一般是分立設置、獨立管理，存在著系統間軟硬件平臺參差不齊、系統結構及通信協議種類繁雜，系統資源共享困難以及各系統硬件設備配置重復，不利于維護管理等缺點。而通過綜合監控系統（ISCS）統一的軟硬件平臺，可以實現資源共享、互聯互通，有利于緊急情況下的事件處理，大大提高了地鐵整體運營調度管理水平。

　　王總介紹，ISCS由位于控制中心的中央級綜合監控系統（CISCS）、位于沿線各車站的車站級綜合監控系統（SISCS）、區間變電所綜合監控系統以及數據傳輸主干網、網絡管理系統（NMS）、培訓演示系統、環境與車站設備監控子系統、變電所綜合自動化（SCADA）子系統、門禁（ACS）子系統等組成。據了解，北京地鐵13號線是全國首條應用ISCS系統的軌道交通線路，目前5號線、10號線及機場線也相繼開通使用ISCS系統。

　　由于綜合監控系統強大的功能，其應用前景被普遍看好。但是通過幾條線路ISCS系統的運行狀況，王總認為該系統也存在若干弊端，有待進一步完善：首先，ISCS系統集成度高，維護不便。此外，操作失誤或系統故障對安全運營所構成的風險性也隨集成度的提高而加大；ISCS系統高度集成，系統后臺監控軟件及實時數據庫等各類控制邏輯設置復雜，造成系統擴容不便；從技術層面看，綜合監控對各系統（SCADA、BAS等）的前期規劃存在一定問題，致使各專業系統報警、事件過濾、報表功能、曲線功能及相應存儲、導出、打印功能與運營實際需求尚有較大差距，綜合監控的理念未得到全部體現。所以，綜合監控系統的應用效果還有很大上升空間。